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大唐之理工天下第8部分阅读

    知他是太子。难得太子不会鸟他家的小煤矿,你想想,唐朝贵族一顿饭就要十万钱,哪里会有心思管他家三年才能赚到一万钱的小煤矿呢!

    “小店村可都是良民?”李治首先提了一个很重要的问题。那就是煤矿的所有权问题。

    在唐朝,不是所有人都有身份的。比如一户人家,除了户主,长子是确定名字的以外,家中的妇女是没有名字的,不过好歹还能有个身份:良民。

    这户人家里,还可能有:奴,婢,部曲和客女。

    唐会要记载,奴婢和牛马牲畜一样,是户主的私有财产,是没有人生自由和拥有私有财产的权利的,可以买卖。而部曲和客女,则地位稍微高一点,不可以任意买卖,但可以转让,只是收取吃饭衣服的花费。唐律疏议提到:奴婢不可以娶良民。这就是他们人身权利的很清楚的体现。

    这里说道买卖和转让的区别了,那就是买卖可以买到哪里买到哪里,买主把你用来干啥,你没有选择权。而转让呢,还是可以有点选择权的。事实上部曲和客女,有点像佃农的关系,他们没有户籍,没有独立性,必须依附户主,耕作户主的土地。但是他们也不用交租交税。很多就是通过奴婢放良而来。部曲的妻女,就称为客女。

    并州并不是唐统一战争的重灾区,此地的封建大户的发展仍然是根深蒂固的。事实上,很多农民,都是依附地主大族而存在的部曲奴婢,他们耕种大地主家的私田封田,成为地主的私产。如果这些人不是自由人,而是当地豪族,比如王家的私产,那么李治找他们合作,那就是找错人了,应该找他们的主人。

    所幸的是,白老头回答:“我们小店村的人,年轻时曾经跟随先皇四方征讨,返乡后因为军功,因此得了这一片土地,也都是良民之身。”

    “很好。那么我各人出资二十贯,你们小店村社出资煤矿土地和原有工具,我们双方成立一个商铺,专门经营挖煤以及销售事宜,你看如何?”

    老头吓的一哆嗦:“大人,你看着不像是需要贪图我们这点小利的人……若只是合股,大人何须出资?若有了大人的名义,这笔生意倒是能好做许多,便不用出资了。”

    “我知道你的意思。但是除了现有的工具,我还有别的要求,因此出这二十贯,乃是另买商铺,购置工具,雇佣人头的费用。不知老丈手下可有会算术的人才?”

    白老头很高兴:“多谢大人看得起我们小店村。我原来于军中,却也是个小头目,司粮草供给,算术自然是没有问题。村里众人,也各有所能。太原府内市场一间店铺倒是最贵,恐怕得要十贯,而盘下一个店铺只卖石炭,恐怕是有点亏啊!”

    李治不熟悉市场,白老头可是门清,一番盘算下来,可真是让人头大。

    白老头看见李治眉头紧锁的样子,又说道:“大人开商铺,只卖石炭吗?”

    “不是,我要还要卖专门烧石炭的炉子,这样也好用些。”

    “村里多用土灶,要炉子何用?”白老头着实不解。

    李治想想,便耐心和他解释起来:“你看家中土灶,只有用时才生活吧。一日只得两次,得生火两次,而其余的时间是不是没有火?……

    ……

    第二天,白老头家中。

    “大人!你这个炉子烧火真是方便多了!”白老头一家人都围着这个小巧的陶土路子,笑得合不拢嘴。

    考虑到唐朝铁贵,煤球炉全部使用陶土和硬木制成,而且在上下都开有活门,方便不使用铁钳子添煤球或者取煤球,也不用在换煤球时把锅移开,只需要烧火棍拨进拨出就可以。煤球不是圆形,而是方形,这样上下层煤球的气孔就可以自动对准。炉子上下三层煤球,下层的风门比较大,而气孔的调节就稍微麻烦一点,但下层风门可以用烧火棍把烧完的煤球直接拨出,

    煤球则是用粘土和煤炭混合而成,这样的煤球烧完,再也不会产生很多的煤灰了,即使煤球碎掉,这样的煤渣清扫起来,也干净了许多。总的说来,这样的煤球炉,制作简易,提高了燃料的效率,减少了使用的劳动。

    “是吧,倘若更多人家里用上这样的炉子,我们的煤,可不就是好卖多了?”李治说道。

    “大人,岂止是好卖多了。这连木炭炉都赶不上啊!”

    烧过木炭的人都知道,炭烧完的白灰,容易随着热气飘起来,换炭的时候更是不堪,哪里比得上烧完粉尘极小的煤球。

    “正是这样,今后但凡卖家上门买煤,我们就奉送炉子一个,制模一个。反正都是陶土硬木所做……”

    “大人,这个真的不用,卖家不是蠢人,只要现场看到,掏几百文买下来,一点问题都没有的。”

    “既然如此,那么这一块你就全权操作了。我然后要说的,确实那采煤的技术。”

    李治说着,带来了厚厚的一摞纸。

    “我看你们只是简单沿着井底煤层挖掘,这一片近处的采空以后,须得开采更长更深的巷道,我画与你图纸,告诉你如何避免塌方,毒气和水害。碳脉比不得铁矿铜矿,地底情况确实复杂的多。”

    “大人你是如何得知的,莫不是令尊原是大匠?”白老头震惊之余,又对李治的出身产生了极大的兴趣。

    “大匠?”李治在心里哈哈大笑,不知道李世民得知有人以为他是矿工头子是什么心情。

    唐初矿井,想来还没有宋代发达,一来主要燃料仍然是木炭,黄土高坡上原本葱郁的植物,也就是唐代时被砍伐殆尽的,以至于宋代石炭开始取代木炭的地位。

    二来,唐代煤炭的使用仅限于长安晋山两地,而这两个地方挖煤……还用不着那么复杂的技术。

    换言之,要想提高煤炭产量,煤矿的采煤技术和设备,就必须狠狠的提高一截。

    第三十节 小店村煤矿一期工程

    其实煤球炉的应用在古代已经出现了萌芽,据明科学家宋应星著《天工开物》记载,当时炼铜是用“碎如粉”的煤面掺泥加工成煤饼作为燃料使用的。这种煤饼,因其块度大,便于通风,所以“不用鼓风”即可充分燃烧,炉火从早到晚“通红”,古可称为“自风煤炭”。这样的煤饼,和蜂窝煤的原理如出一辙,而且是在工业上大批量使用的。

    小店煤矿的储量尚未探明,但是已经开采的不过是竖井南部很小一部分的煤层。

    李志的要求不高,只要通过一点点促进,是唐代煤矿的开采水平达到宋朝,最好能达到明朝的水平,就可以使产量上一个台阶,并且在全国进行推广。改变唐朝只有铜矿铁矿石用煤炭当燃料的落后局面。在宋朝,煤矿的竖井的深度最多能达到两百米,可以说是非常深了,煤炭资源的探矿,开采能力,都得到了极大的提高。

    地底下的工作环境是非常恶劣的,据宋代煤井遗址考证,巷道上宽不过一米,下宽不过一米四,高不过一米五,稍微正常的身高,都直不起腰来。小店煤矿进行一次扩建以后,竖井的墙壁使用砖石水泥进行了加固,李治在并州西面山脚下新设了一个工坊,借并州铸钱监的人力物力,烧造水泥,铁器,支援小店村煤矿的技术改造。扩建以后,竖井的直径扩大到六米,新建了运载的升降梯,一次可以供五人上下。

    为此,李志专门让人用小高炉开了一次炉,出了一炉熟铁水,浇铸了一批滑轮组,提高了升降梯的运输效率,淘汰了木制轱辘。

    中国古代的升降装置,就是常见的旧式水井上的轱辘,三只脚或者四只脚,只有一个杠杆比。而李志在井口新设了一个支架,使用滑轮组配合手摇轱辘进行升降。一次足以升降一吨重的物体。

    此外专门制作了一批竹篾头盔,称其安全帽。帽子前方可以放一截烛火,当作照明用。这一批工具一出现,就得到了矿工们的喜爱。往日矿井巷道低矮,磕破头者大有人在,采用安全帽以后就再也不会满头是包的滚回家了。

    下井的工人,都是小店村里的家生奴,李志叮嘱要善待这些人,并且鼓励白老头多买点奴仆来下井干活。毕竟对于有身份的良民而言,下井还是很可怕的事情,各种鬼怪,黄泉的传说,都告诉人地下不是好地方——是死人才呆的地方。

    在改善运输环境以后,李志下了一次井,实际勘察了井下工作面的情况。这一口煤井下的煤层埋藏浅,煤层厚,上下皆是页岩,顶板坚固,开采条件十分简单。宋代的时候,人们已经知道煤炭多伴随页岩而生,并且称煤层为碳脉,露头的煤层成为碳苗。而最迟明代的时候,人们已经知道风化作用会损害煤的价值,会主动避开已经被风化作用侵蚀的煤层,转为开采更深处的煤层。

    河南鹤壁市曾发现过北宋晚期的采煤遗址,这里的竖井深度达46米,巷道长度超过了五百米。但是顶板并没有采取支撑。巷道挖在很厚的自然煤层中,在巷道的交叉口,有很多放置灯盏的壁砻。

    参考现代矿井的通风和运输布置,李治通过勘测,发现小店村煤矿的煤层面积相当大,南北基本呈水平分布,东南方向东边以5度的角度下沉。因此他在原来井口东方八百米的距离,再往下打两个井口,一个作为主井,一个作为副井。两个井同时掘进,达到上层煤层的下部,大概是地下十五米的深度,然后在水平联通,这样,一口井进风,另一口井出风,就能在井下形成良好的通风。时至今日,矿井开掘的基本原则,都是同时掘进,尽快打通风路为第一目标。

    在入口的主井和副井下面,开挖一个稍微大一点的空间,用来储存挖出来的煤炭和煤层的渗水。在主副井口有升降梯,鼓风机,排水渠道。

    掘进到主井下的储藏区以后,然后在东西方向向原来的井口方向,开掘两道平行的,沿煤层倾斜方向走向的巷道,其中一条巷道中铺设两排铁轨,可以通过四轮小车,用以运输采下的煤炭。这两条巷道每开凿一段,便左右联通,用以形成循环的风路,确保井下通风。

    这两条巷道直接通到最开始的井口。这个井口在第一阶段的开采中还可以用作运煤上下的通道,当采掘工作逐渐沿着煤层往东推进以后,就改用新开的井口运输。而原有的井口仅仅用于排出乏风。

    然后从东西方向的主巷道为基线,将这八百米的距离分成每二百六十米左右长的三段,在和第一分段点开凿两条南北向的巷道。在这两条巷道之间,就是沿着煤层走向的采掘工作面,工人们在这个工作面架好防护支架,然后用传统的掏槽法,把煤炭运到巷道的小车上,然后用绞盘牵引,将它拖到井下储藏间。煤炭在这里卸车,然后通过升降梯升上地面。

    因为自然的走向和倾斜,煤层中的瓦斯会沿着风路最快的排出,而渗水则会沿着地形,往下流到标高最低的主井井口的储水池,然后通过大牛皮水囊排出地面。

    在这个结构的设计下,这一片煤田,大小约零点八平方公里的厚两米的煤层,以煤炭密度18,开采率80计算,总共有230万吨(384亿斤)的可开采量。用现在的煤价680元一吨,这可是15亿6千万人民币啊!难怪煤老板都这么有钱。现在的小煤矿大约就是30万吨左右的年生产能力,就这样也足以让小店村煤矿开采个七八年了。

    元代中国的煤炭产量已经不算低,据记载,元代,蒙古贵族在大都(今北京)大兴土木修筑新城和宫苑寺庙,大量使用煤炭、焦炭熔铜铸器。例如,皇庆二年(1313),为万寿山铸造一根铜幡杆,长100尺,大头径9寸,小头径5寸,在所用物料中,仅赤铜即达19万斤,焦炭05万斤,水和炭(即煤)2202万斤,白木炭8613万斤;延祐四年(1317),为普庆寺铸造两尊弥勒铜佛,用料中有黄铜1万斤,赤铜900斤,金268两,银28两,白木炭2778万斤,水和炭01584万斤……其耗费之大、用煤之多,可见一斑。

    清朝时期的北京城,主要燃料便是煤炭,而清朝时期的小煤窑,产量大的,也就约莫每天四五千斤,按这个产能,小店村煤矿可以开采2630年,也就是可以开采到公元3675年……可见中国的采煤技术,直到清代仍然是十分落后的,甚至在洋务运动的末期,1897年左右开启的煤矿,都因为没有引入机械设备,而使用全人工开采,远远落后同期西方的水平。没有先进的生产技术,国家如何能够富强呢?

    当然,小店村煤矿只是广大山西矿区的九牛一毛,而合理规划的生产方式也足以让产量远远大于一天四五千斤的水平。在第一阶段两个工作面同时开挖,只要每日开挖二十厘米,采下的煤也高达187吨(日产三十万斤,是清朝小煤窑产能的60倍)。此外,这样的井下工作环境通风好,安全性高,瓦斯事故和渗水事故的安全性好。可以更好的保障工人的安全。别人不理解为什么太子殿下要为了一群奴仆工人挖煤的安全着想,可是李志来自新社会,深深的理解没有人性的生产方式是人类文明史上的罪恶。中国是世界产煤第一大国,而中国的煤则被称为血煤。说实话,谁愿意把自己的致富建立在平民的血泪之上呢?直到现在,中国人民都没有找回自己在劳动之中的尊严,李志有机会回到了光荣的盛唐时代,又怎么忍心为了自己的宏图伟业,驱使自己的子民,在毫无保障的条件下,钻进狭窄潮湿,危机四伏的矿井巷道,用生命和献血为代价,换来一筐筐的煤炭呢?

    从技术上讲,实行这样的采煤技术,是完全可行的。使用水泥预制件技术,在各大主要巷道和采煤工作面上,都采用了顶板加固和支护。而工人的饮食和休息,都得到了保证。小店村煤矿的工人每天工作十个小时,中间有两次休息,提供蒸饼(就是馒头)和饮水。重体力劳动的地点,比如井口排水,井口煤炭的提升,都使用滑轮组,利用牛马等畜力来减轻人的负担。劳动中还提供头盔,手套和口罩的保护。每个月和官员一样享有3天的休息时间。

    以现在的标准来看,自然是过于幸苦。而对当时的人来说,已经是很大的进步了。在小店村煤矿的标准下,从此中国的煤矿纷纷采取了这样的技术标准,不仅保障了工人的安全,也使煤炭的开采能力得到了极大的提高。

    第三十一节 保护森林

    保护森林

    如果你在唐代大呼保护森林,不知道有没有人会附和?据史料记载,至少在晚唐,人们已经意识到大肆砍伐森林带来的恶劣影响了。到了宋代,黄土高原的荒漠化就使黄河的泥沙急剧恶化,以至于黄河泛滥成灾,直接搞死了北宋经济。不知道把中国北方汉族的生存和保护森林联系在一起,有没有让诸位觉得匪夷所思。但唐代之后,汉族在北方确实是越来越混不下去了,以至于从来没成为过强势民族。

    按照北京大学历史系邢丽咏的论文对明清时期北京地区居民生活用燃料的估算,明朝天启中,北京城生活着80万人(与唐代长安城的居民保守数目相仿),所需要的燃料数量,折算成40万吨,折算成煤炭,则只需要5万吨(因为煤炭的热量八倍于薪柴)。用小店村一处煤矿的储藏量,足以供给长安城46年的燃料消耗,可以每年拯救50万方的木材。中国现在人工林每公顷的木材容积不过30多方,算下来,也就是每年可以拯救16233公顷的森林。

    事实上,只要合理的管理森林,使森林不致于过度砍伐,人也不一定一直都依赖煤炭。但现在唐初的情形,如果能在森林还没有被过度砍伐的时候,提高煤矿开采能力而保护森林,这买卖必须是值得一干的。这也是李志为什么要去花费这么大精力,钻地下挖这些不值钱的煤炭的最真正的原因。

    小店村煤矿的主巷道建设的土方数大概只在8千方左右,李志利用地方上的劳役,找来两百人在四个掘进面同时开工,不到半个月就完成了主要巷道的建设。加上预制件支护和井下铁轨的建设,总投资没有超过一百贯。在中国古代,因为运输成本的限制,“百里不贩樵”,意思是燃料这种不值钱的东西,超过一百里就没有贩卖的必要了。因此小店村煤矿如果